向承西,謝 珊
(1.恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖北恩施 445000;2.咸豐縣農(nóng)村農(nóng)業(yè)局動物疫病預(yù)防控制中心,湖北咸豐 445612)
奶牛在過渡時期(產(chǎn)前和產(chǎn)后3周)容易受到氧化應(yīng)激的影響,進而出現(xiàn)代謝紊亂和免疫挑戰(zhàn)(王建等,2014)。在泌乳早期,奶牛會經(jīng)歷一段能量負平衡期,這可能會導(dǎo)致動物出現(xiàn)氧化應(yīng)激和健康問題。泌乳早期能量負平衡不僅會降低產(chǎn)奶量,還會增加非酯化脂肪酸和β-羥基丁酸的濃度(Gross等,2011)。血液中的非酯化脂肪酸來自脂肪組織,而β-羥基丁酸是脂肪酸氧化的中間代謝物,這兩個指標被認為是過渡時期能量負平衡和氧化應(yīng)激的生物標志物。體狀況評分是對身體脂肪狀況的一種評價,反映了荷斯坦奶牛的能量平衡狀況(Giuliodori等,2011)。據(jù)報道,奶牛體況評分與奶牛產(chǎn)奶量、乳成分、繁殖和健康有關(guān),與體況評分水平較低的奶牛相比,體況評分較高的奶牛泌乳早期非酯化脂肪酸β-羥基丁酸濃度較高,同時體況評分越高的奶牛對氧化應(yīng)激越敏感(Akbar等,2015)。氧化應(yīng)激主要來源于活性氧代謝物與抗氧化劑之間的不平衡,體況評分越高的奶牛在產(chǎn)犢前丙二醛等氧化狀態(tài)指標濃度越高。但目前對過渡時期體況評分的變化及其對奶牛健康及后續(xù)生產(chǎn)性能的影響研究較少。因此,本研究探討了分娩前體況評分與奶牛泌乳量、脂質(zhì)代謝、氧化狀態(tài)之間的關(guān)系。
1.1 試驗動物與設(shè)計 試驗選擇128頭多胎次荷斯坦奶牛,根據(jù)體況評分隨機分為4組,每組8個重復(fù),每個重復(fù)4頭。4個組奶牛的平均體況評分為3.0~3.2、3.4~3.6、3.8~ 4.0和4.2~4.4。試驗期間奶牛自由采食全混合日糧和飲水,分娩前22~60 d、分娩前21 d、分娩后1~21 d和分娩后22~100 d全混合日糧見表1。產(chǎn)后4~6 d 300 mL前列腺醇作為治療和預(yù)防酮癥。泌乳期間分別在早上6、12點和晚上18點和0點左右擠奶4次,每3天記錄一次個體產(chǎn)奶量。
表1 試驗日糧組成及營養(yǎng)水平
1.2 樣品采集與分析 分別在產(chǎn)犢前7、14和21 d及產(chǎn)犢后7、14和21 d采集血液,4℃下2000×g離心10 min,分離血清后-20℃保存。采用全自動牛奶分析儀測定初乳密度、免疫球蛋白、乳蛋白、乳糖、非脂固形物和灰分。用牛特異性酶聯(lián)免疫試劑盒測定血清非酯化脂肪酸(NEFA)、β-羥丁酸、維生素 A(VA)、維生素 E(VE)、丙二醛(MDA)含量以及過氧化氫酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性。
1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析 所有數(shù)據(jù)均以“平均值±標準誤差”表示,用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進行多因素方差分析,模型包括體況評分、時間以及體況評分與時間的交互作用。P<0.05表示差異顯著,同時分析各檢測參數(shù)間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)。
2.1 體況評分對奶牛初乳組成及泌乳量的影響由表2可知,奶牛體況評分對初乳中乳糖、非脂固形物、灰分含量及每天產(chǎn)奶量均無顯著影響(P>0.05)。4.2~4.2體況評分組較其他組初乳密度分別提高50.77%、44.83%和46.19%(P<0.05),乳蛋白分別提高45.63%、49.45%和39.54%(P<0.05)。4.2~4.4體況評分組初乳乳糖含量較3.0~3.2和3.4~3.6體況評分組分別提高25.45%和32%(P<0.05),但與3.8~4.0體況評分組無顯著差異(P>0.05)。
表2 體況評分對初乳組成及泌乳量的影響
2.2 體況評分對奶牛血清代謝物和抗氧化狀態(tài)的影響 由表3可知,奶牛血清非酯化脂肪酸(NEFA)濃度受奶牛體況評分、時間的顯著影響(P<0.05),而β-羥丁酸濃度僅受奶牛體況評分顯著影響(P<0.05)。體況評分和時間對產(chǎn)犢前奶牛血清NEFA和β-羥丁酸濃度的影響無顯著交互作用(P>0.05)。4.2~4.4體況評分組奶牛在產(chǎn)犢當天和產(chǎn)犢后血清NEFA濃度均顯著高于其他各組(P<0.05),同時該組β-羥丁酸濃度也表現(xiàn)最高(P<0.05)。同時,體況評分和時間對奶牛血清MDA、VA含量及SOD活性的影響具有顯著交互作用(P<0.05),其中體況評分為4.2~4.4組奶牛在產(chǎn)犢時及產(chǎn)犢后血清MDA、VA和VE的含量及SOD和CAT活性均顯著高于其他各組(P<0.05)。
2.3 體況評分與血液代謝物、抗氧化指標的相關(guān)性 由表4可知,血清NEFA、β-羥丁酸濃度、MDA含量、VA和VE含量及SOD和CAT活性均與體況評分成相關(guān)關(guān)系。
泌乳早期,由于乳腺對產(chǎn)乳的需求突然增加,奶牛會經(jīng)歷一段能量負平衡期。脂肪組織動員與體重減輕相關(guān),體況評分越高的過渡期奶牛體重降低越多(Barletta等,2017)。本研究中也得到類似結(jié)果,高體況評分組的奶牛在分娩后21 d體重損失最大。但Dechow等(2002)發(fā)現(xiàn),較胖的奶牛在泌乳早期體況損失較多,但產(chǎn)奶量也較大。牛奶成分與體況評分呈正相關(guān),而分娩時較高的體況評分意味著在泌乳早期乳中有更多的蛋白質(zhì)和乳糖。血清非酯化脂肪酸和β-羥丁酸濃度常被作為能量負平衡和脂肪氧化的指標,其在奶牛產(chǎn)后早期的血清濃度與體況評分相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn),高體況評分的奶牛泌乳后體況評分降低更快,非酯化脂肪酸和β-羥丁酸含量更高,這與Adrien等(2012)的結(jié)果一致。
表3 體況評分對奶牛血清代謝物和抗氧化狀態(tài)的影響
丙二醛是脂質(zhì)氧化破壞的最終產(chǎn)物,其含量可以反映奶牛的氧化狀態(tài)。本研究中,高體況評分組奶牛的MDA含量最高,且在分娩當天MDA含量升高,分娩后MDA含量降低,這些數(shù)據(jù)表明,奶牛在產(chǎn)犢日受到的氧化應(yīng)激最嚴重,體況評分較高的奶牛在產(chǎn)犢前后受到的氧化應(yīng)激比其他奶牛嚴重得多。在泌乳早期,體況評分與干物質(zhì)攝入之間可能存在負相關(guān),為了維持牛奶生產(chǎn)需要,體況評分越高的奶牛能量負平衡越嚴重(Vailati-Riboni等,2016)。
本研究中高體況評分奶牛的SOD濃度最高,同時其濃度一般分娩時較高,這與Bernabucci等(2005)的報道相似。CAT是一種重要的抗氧化酶,可以阻止機體過氧化氫的積累,被認為是抗氧化狀態(tài)的一個指標。本研究中,CAT與MDA含量呈正相關(guān),這與Sharma等(2011)的研究結(jié)果一致。VA和VE是脂溶性抗氧化劑,對增強抗氧化防御系統(tǒng)和抗氧化應(yīng)激具有重要作用。Jin等(2014)報道,補充VA的日糧增加了SOD和CAT的濃度,這與本研究結(jié)果一致。
本研究表明,荷斯坦奶牛的產(chǎn)奶量、脂質(zhì)代謝和氧化狀態(tài)與產(chǎn)犢前體況評分及產(chǎn)犢后體況損失有關(guān)。低體況評分(3.0~3.2)的奶牛在產(chǎn)犢后具有更好的泌乳性能,而高體況評分(4.2~4.4)的奶牛在產(chǎn)犢后表現(xiàn)出更大的體況損失及更高的氧化應(yīng)激。